امروزه كشاورزي در ايران مشكلاتي از قبيل كمبود منابع آبي و صرف انرژي و زمان زياد را در بر دارد. كشاورزي ديمي در مناطق كم آب به عنوان زمينه كاري انتخاب شده تا گامي نو براي حل مشكلات فوق و ده ها مشكل ديگر برداشته شود. دستگاه ساخته شده به طور كلي از دو واحد خاكورز-كارنده به صورت توأم تشكيل شده است كه وظيفه خاكورزي و كاشت در زمين دست نخورده با بقاياي سطحي را دارد. سيستم به صورت كم خاكورز (Min-till) كار كرده و سعي بر اين بوده كه هر چه بيشتر به حذف اثرات نامطلوب كشت سنتي و همچنين بي خاكورزي (No-till) پرداخته شود. هدف از ساخت چنين دستگاهي اين است كه با استقرار بقاياي گياهي در سطح خاك از فرسايش آبي و بادي جلوگيري نموده و در مناطق كم آب باعث حفظ رطوبت و عملكرد بهتر محصول مي شود. همچنين حاصلخيزي خاك، كاهش هزينه‌هاي تهيه زمين، صرفه‌جويي در زمان و كشت به موقع محصول ، صرفه‌جويي در مصرف انرژي و نيروي كار نيز از مزاياي عمده ديگر اين دستگاه مي‌باشد چون با يك بار عبور از زمين زراعي مراحل خاكورزي، كاشت بذر، پوشاندن و تثبيت آن در خاك را انجام مي دهد. با كاهش تردد ادوات و ماشين هاي كشاورزي در زمين زراعي از فشردگي خاك جلوگيري مي‌نمايد. از مشخصه هاي كشاورزي سنتي شخم عميق و ايجاد كلوخ مي باشد فلذا خاكورزي ثانويه جزء ملزومات آن مي باشد كه در به كارگيري دستگاه مورد نظر به علت شخم سطحي عملاً خاكورزي ثانويه حذف گرديده و با صرف هزينه و زمان كمتر، عملكردي برابر را رقم مي زند. همچنين از مشكلات بي خاكورزي فشردگي بيش از حد لايه هاي زيرين خاك در طولاني مدت مي باشد كه كم خاكورزي با شخم سطحي و ايجاد لايه اي الاستيك از خاك با تردد ماشين ها و ادوات به انتقال تنش به لايه هاي زيرين جلوگيري كرده و در نهايت به كاهش فشردگي در خاك منجر مي شود.

خاك ورز مركب با تيغه هاي غير همسطح با تيغه قلمي به عرض 5 و 10 سانتيمتر و باله هاي رو به جلو با زواياي تمايل 10، 20 و 30 درجه و زواياي حمله 5/7، 15 و 5/22 درجه با استفاده از نرم افزار Catia طراحي و سپس در كارگاه ماشينهاي كشاورزي دانشگاه شيراز ساخته شد. اين خاك ورز از سه قسمت ساقه، باله و تيغه قلمي تشكيل شده است. ابعاد ساقه در همه حالات يكسان مي باشد و ابعاد باله ها در زواياي تمايل 10، 20 و 30 درجه متفاوت مي باشد (به منظور ثابت ماندن عرض ابزار(50 سانتيمتر)). براي ساخت اين خاك ورز از ورق فولادي CK45 با ضخامت 12 ميلي متر استفاده شد. هدف اصلي از ساخت اين نوع خاك ورز، افزايش نفوذ، كاهش مقاومت كششي، كاهش مقاومت ويژه، افزايش ميزان خردشدگي خاك و استفاده در خاك ورز مركب بود. سطح و عرض بهم خوردگي خاك در تيغه قلمي 5 سانتيمتر بيشتر از 10 سانتيمتر مي باشد ولي مقاومت كششي در تيغه قلمي 5 سانتيمتري كمتر مي باشد، در نتيجه دليل مقاومت ويژه در خاك ورز مركب غير همسطح با تيغه قلمي 5 سانتيمتر نسبت به 10 سانتيمتر كمتر مي باشد. از طرفي نيروي عمودي روبه بالا كه باعث كاهش نفوذ خاك مي شود در هر دو حالت تيغه قلمي ( با عرض 5 و 10 سانتيمتر) تفاوت معني داري ندارد. با افزايش عمق قرارگيري باله و زاويه تمايل باله، نيروي عمودي روبه بالا افزايش يافت ولي در مقاومت ويژه تاثير معني داري نداشت. از طرفي با افزايش زاويه حمله باله، هم مقاومت ويژه ابزار و هم نيروي عمودي روبه بالا تغيير چنداني نكرد. از مزاياي طراحي و ساخت اين خاك ورزها، سهولت در طراحي و ساخت و هزينه بسيار پايين آن مي باشد.

يكي از بهترين راهكارها در راستاي اهداف توسعه پايدار كشاورزي با هدف مصرف درست و معقولانه منابع، كشت مخلوط دو يا چند گياه مي باشد. كشت مخلوط به كاشت دو يا تعداد بيشتري محصولات زراعي با يكديگر در يك قطعه زمين و در يك زمان گفته مي شود. از جمله مشكلات عمده كشت مخلوط استفاده از ماشين هاي كشاورزي براي انجام عمليات كاشت دو يا چند گياه به صورت همزمان مي باشد. انجام عمليات كاشت دو نوع بذر به صورت همزمان كاري بسيار مشكل و پيچيده است زيرا هر نوع بذر داراي خصوصيات كاشت مختص به خود مي باشد. راه حل اين مشكل ساخت كارنده اي است، كه بتواند شرايط كاشت را براي انواع بذرها با شكل، اندازه و خصوصيات كاشت مختلف ايجاد كند. به طور كلي هدف از ساخت چنين دستگاهي اين است كه متناسب با نوع بذرهاي انتخابي الگوي كاشت مختص به آن ها را فراهم سازد. موقعيت مناسب قرارگيري بذر ها درون خاك بسته به نوع بذر متفاوت مي باشد، مسلماً ماشين كشت مخلوط بايد شرايطي را ايجاد كند تا بذر ها در موقعيت مناسب خود درون خاك قرار گيرند. در طراحي اين ماشين با انجام مطالعات در زمينه كارنده ها و كشت مخلوط سيع شده تا كارنده ي ساخته شود كه انواع الگوهاي كاشت اعم از محدوده وسيع و نزديك به هم از فواصل بين بذر ها روي خطوط كشت، دامنه وسيع از فواصل بين خطوط كشت، انواع عمق هاي كاشت، انجام عمليات كشت رديفي روي پشته، درون جوي و حتي كشت رديفي بدون جوي و پشته را انجام دهد.

يكي از مهم ترين تنظيم ها براي تمام ماشين هاي كشاورزي، بخصوص ابزارهاي خاك ورز داشتن حالت تراز در حين كار است. تراز بودن گاو آهن هاي برگردان دار باعث مي شود كه فشار يكنواختي از خيش بر لايه خاك وارد شود، با وارد شده بر همه خيش ها يكسان باشد و شخم با عمق يكسان و ثابتي انجام گيرد. با توجه به تاثير بارز اين تنظيم بر عمق شخم، مي توان اني تنظيم را تصحيح عمق كار نيز ناميد. گاو آهن ها را بايد هم قبل از شروع كار و هم در ضمن كار در دو جهت طولي و عرضي تراز كرد تا عمق كار در تمام عرض دستگاه يكنواخت باشد. در حال حاضر براي برقراري ترازهاي طولي و عرضي گاو آهن برگردان دار لازم است كه اپراتور فرايند را بصورت دستي انجام دهد. از آنجا كه اپراتور تراز دستگاه را بدون استفاده ابزار دقيق و صرفا با تهيه بر قدرت بصري خود انجام مي دهد، اين عمل از دقت لازم برخوردار نبوده و در عين حال زمان بر است و لذا باعث خستگي اپراتور مي گردد.

براي پاسخگويي به نياز غذايي جهان در سال 2050 ، توليد غذا بايد بيش از سه برابر شود بدون اين كه به طبيعت و اكوسيستم خسارتي وارد نمايد. در سطح جهاني براي توليد غذاي روزانه هر نفر، به طور متوسط يك متر مكعب (حدود 15 تن) خاك به هم مي خورد يا به عبارت ديگر در هر سال يك هكتاب زمين براي سه نفر خاكورزي مي شود. شخم اين توده خاك با ابزارهاي خاك ورز انجام مي پذيرد. كه اين عمل هزينه زيادي به همراه دارد. در چنين شرايطي همه اميدها به سوي افزايش توليد محصولات كشاورزي است. در ميان عوامل موثر در افزايش توليد محصولات كشاورزي، مساله كاشت و ماشين هاي انجام دهنده اين عمل، نقش بسيار مهمي را ايفا مي كنند. در بين اين محصولات، ذرت اهميت زيادي در تامين غذاي انسان ها، دام، طيور و مصارف صنعتي و دارويي دارد. لذا جهت افزايش سطح زير كشت و همچنين بهبود تكنيك كاشت آن بايد اقدامات اساسي صورت گيرد در ايران كشت ذرت به طور معمول پس از برداشت گندم آغاز مي گردد و اغلب كشاورزان براي آماده سازي زمين جهت كشت، اقدام به سوزاندن بقاياي گندم مي كنند. عمل سوزاندن در دراز مدت ضمن آلودگي محيط زيست باعث كاهش مواد آلي خاك، فعاليت هاي ميكروارگانيزمي و افزايش فرسايش خاك شده و بدين ترتيب آسيب جدي به اكو سيستم حياتي زمين وارد مي گردد. از طرف ديگر در كشور ما اكثرا از سيستم خاكورزي مرسوم استفاده مي شود كه در طول عمليات تهيه زمين ضمن مصرف انرژي زياد، در صورت رعايت نشدن رطوبت مناسب براي هر عمليات علاوه بر فشرده شدن خاك ، ساختمان خاك تخريب شده و همچنين افزايش فرسايش آبي و بادي را به همراه خواهد داشت.